維恩公式英文解釋翻譯、維恩公式的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Wien formula

分詞翻譯：

維的英語翻譯：

dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension

恩的英語翻譯：

favour; grace; kindness

公式的英語翻譯：

formula
【計】 formula; transition formula entry
【化】 equation
【醫】 F.; formula

專業解析

維恩公式（Wien's formula）是熱力學中描述黑體輻射能量分布規律的經典公式，由德國物理學家威廉·維恩（Wilhelm Wien）于1896年提出。該公式揭示了黑體輻射光譜中能量密度與波長及溫度的關系，其數學表達式為：

$$ B_lambda(lambda, T) = frac{2hc}{lambda} cdot frac{1}{e^{frac{hc}{lambda k_B T}} - 1} $$

其中：

$B_lambda(lambda, T)$ 表示單位波長間隔内的輻射能量密度；
$h$ 為普朗克常數；
$c$ 為光速；
$lambda$ 為波長；
$k_B$ 為玻爾茲曼常數；
$T$ 為黑體的絕對溫度。

核心物理意義

維恩公式基于維恩位移定律，指出黑體輻射的峰值波長與溫度成反比，即溫度升高時，輻射能量分布的峰值向短波方向移動。例如，高溫物體（如恒星）會發出更多藍光，而低溫物體則偏向紅光或紅外波段。

應用場景

天體物理學：通過測量恒星光譜的峰值波長，推算其表面溫度（如太陽表面溫度約5778 K）。
熱成像技術：用于紅外測溫設備的理論設計，例如工業設備的熱故障檢測。
量子力學發展：雖然維恩公式在長波區域與實驗存在偏差，但其推導過程為普朗克提出量子假說奠定了基礎。

曆史背景

威廉·維恩因這一發現獲得1911年諾貝爾物理學獎。該公式的局限性（如不適用于長波輻射）後來由瑞利-金斯公式和普朗克公式逐步完善。

網絡擴展解釋

維恩公式是描述黑體輻射能量分布的半經驗公式，由德國物理學家維恩于1893年提出，其核心目标是解釋黑體輻射能量隨波長和溫度的變化規律。以下從定義、公式、意義及局限性四方面展開說明：

1.公式形式與物理意義

維恩公式的數學表達式為：
$$ E_lambda = frac{C_1}{lambda} e^{-frac{C_2}{lambda T}} $$ 其中：

( E_lambda ) 表示波長 (lambda) 處單位波長間隔的輻射能量；
( C_1 ) 和 ( C_2 ) 是經驗常數，需通過實驗數據拟合确定；
( T ) 為黑體的熱力學溫度。

該公式結合了熱力學理論和實驗數據，假設輻射能量分布與溫度呈指數衰減關系，適用于短波範圍。

2.曆史背景與推導基礎

維恩從熱力學角度出發，分析黑體輻射實驗數據後提出兩個假設：

黑體輻射的波長分布與溫度相關；
輻射能量隨波長增長呈指數衰減。
他通過推導得出位移定律（(lambda_{text{max}} T = b)），即輻射能量密度的峰值波長與溫度成反比（如高溫時峰值向短波移動），并基于此構建了維恩公式。

3.應用與優勢

短波匹配性：在可見光和近紅外波段（短波區），維恩公式與實驗數據高度吻合。
實用價值：公式形式簡單，至今仍用于光學高溫計等實際測量，因其在高溫或短波條件下足夠精确。

4.局限性及後續發展

長波失效：在長波（如遠紅外）區域，維恩公式預測值顯著低于實驗值，暴露了經典物理的不足。
量子理論的突破：普朗克通過引入能量量子化假設，提出普朗克輻射公式，統一了維恩公式和瑞利-金斯公式的適用範圍。

維恩公式是黑體輻射研究的重要裡程碑，推動了量子力學的發展。其核心貢獻在于揭示了溫度與輻射波長的關系，但受限于經典理論的框架，最終由量子理論完善。相關理論背景可參考熱力學和近代物理教材。